名古屋大学と物材機構、エネルギー密度10倍のスゴい「キャパシター」開発

2023年5月26日 16:04

名古屋大学の長田実教授と物質・材料研究機構の佐々木高義フェローらは、分子レベルの厚さ（1.5〜3nm）で高い誘電率と絶縁性を備えたナノシートを開発した。この新しいナノシートは、174J/cm3~272J/cm3という世界最高クラスのエネルギー密度を達成しているという（名古屋大学発表[PDF]、Nano Letters掲載論文、TECH+、ニュースイッチ）。

誘電体キャパシタは充電時間が数秒と短く、長寿命、高出力密度といった優れた特性を持つ。しかしエネルギー密度が低く、一度に多くのエネルギーを蓄積できない点が課題となっていた。研究チームが発見した常誘電体ペロブスカイトナノシートは、巨大分極(高誘電率化)と高耐電圧化が同時に実現するというユニークな特性があったことから、今回、蓄電キャパシタ用の誘電体として使用された。実験の結果、1立方センチメートル当たり272ジュールと、従来材料の同10～150ジュールと比べると2から10倍の密度になったとしている。これは、リチウム二次電池や電気二重層キャパシターに匹敵するものだという。